由柴浦拉理工学院 世界上许多地方淡水资源稀缺，这就要求改进和可持续的废水处理方法
信用:在派克斯上的PS摄影 今天，世界上许多人都面临着新鲜饮用水短缺的问题，特别是在偏远的农村地区，这对人类生活和社会造成了重大威胁
虽然诸如膜蒸馏和反渗透等技术已经用于处理盐水并缓解这种情况，但是它们受到诸如低生产率、高成本和高能耗的限制
近年来，直接太阳能蒸汽发电(DSSG)已成为一种可行的水净化技术
这个过程使用光热材料，可以吸收大量的太阳能
这些材料随后漂浮在水中，这有助于保持局部加热并产生水蒸气，水蒸气随后被冷凝以获得干净的水
目前的DSSG方法已经达到了太阳能热效率和蒸发率的极限；然而，考虑到大规模商业化对高通量清洁水的需求，进一步提高蒸发速率是必要的
以前的研究试图通过探索吸收剂来控制蒸发所需的输入和所需能量，但工业工程和稀土之间的关系尚未得到研究
为此，日本十八所理工学院的教授与中国桂林电子科技大学的穆小江和共同致力于在工业工程和可再生能源之间寻求平衡，以优化的蒸发性能
根据研究人员的说法，诀窍是减少稀土元素以匹配工业工程，这是一个称为能量匹配的独特概念
为此，他们提出了一种基于碳纳米管气凝胶涂层木材双层结构的创新蒸发系统(CACW)
该设计提供了三层隔热层，这三层隔热层(1)最大限度地减少热量损失，防止吸收器温度突然下降，以及(2)调节水向蒸发表面的输送
苗教授解释说:“在我们的设计中，水速调节是‘能量匹配’策略的关键
通过控制水的输送速度，我们确保蒸发的稀土元素与进入吸收器的IE平衡
“他们的研究结果发表在《RRL太阳报》上
科学家们现在想出了一个策略，通过将蒸发所需的能量与输入能量相匹配来提高水的蒸发速率，为提高太阳能直接蒸汽发电的效率铺平了道路
信用:来自SIT的缪蕾 为了测试水在CACW系统中的传输速度，科学家们评估了不同浓度的碳纳米管和不同厚度的木板的蒸发速率
此外，他们使用该系统处理模拟污水的液体样品，并根据离子浓度、含油量和细菌水平评估处理后的质量
最后，他们估计了在不同的水传输速度下的蒸发率和蒸发率
分析表明，该系统实现的最佳蒸发性能和最高太阳能-蒸汽能量转换效率为2
22公斤m-2h-1和93
2%，高于其他碳基材料
此外，在10次循环后，蒸发器显示出足够的自清洁能力以及优异的稳定性
与输入样品相比，处理后的水显示出显著降低的金属离子浓度、细菌水平和油含量，表明其适合饮用
苗教授认为，有了如此令人鼓舞的结果，这是“能源匹配”战略的一次胜利，并认为这是一个新的突破
她说，“我们的策略使蒸发率提高了40%，同时太阳能转化为蒸汽的效率高达93%
我们现在期待着DSSG在海水淡化和污水处理方面的具体实施
在未来，我们希望提出新的想法来进一步发展这项技术，直到我们根除水资源短缺
"
来源：由phyica.com整理转载自PH，转载请保留出处和链接！
